基于掺杂和异质结策略构建的V-Ni3FeN/Ni@N-GTs全解水电催化剂

摘要

本发明公开了一种基于掺杂和异质结策略构建的V‑Ni3FeN/Ni@N‑GTs全解水电催化剂。首先通过水热法，在氮掺杂石墨烯管载体上生长V掺杂Ni Fe前驱体，随后在管式炉中加热至470℃，通氨气，氮化2h，获得由原位生长于氮掺杂石墨烯管上的V掺杂Ni3FeN和Ni纳米颗粒构成的电催化剂，即V‑Ni3FeN/Ni@N‑GTs。基于V掺杂对Ni3FeN中的Ni，Fe电子结构的有效调控，V‑Ni3FeN与Ni的异质结界面诱导的电荷重新排布，以及氮掺杂石墨烯管载体良好导电性等的协同作用，该电催化剂在碱性介质中的析氢反应、析氧反应均表现出优异的电催化活性和稳定性；同时用作阳极催化剂和阴极催化剂，用于催化全水解反应，仅需1.55V的槽电压即可达到10mA cm‑2的电流密度，且表现出优异的稳定性。